杭州电子科技大学毕业设计（论文）文献综述毕业设计（论文）题目基于单片机的红外遥控电路设计文献综述题目基于单片机的红外遥控编码方式学院电子信息学院专业电子科学与技术姓名刘正国班级07042011 班学号07042019指导教师方志华基于单片机的红外遥控编码方式前言随着科学技术的发展，单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪 器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用当前单片机对家用电器控制呈现出外型 简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向红外遥控是目前使用较多的一种遥控 手段红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点在家庭生活中， 录音机、音响设备、空调彩电都采用了红外遥控系统本文主要研究采用单片机发送 并接收红外遥控信号的方法主题1 单片机红外遥控系统概述红外遥控有发送和接收两个组成部分发送端采用单片机的定时中断功能，由定 时器TO产生周期性的26us的矩形脉冲，即每隔13us,定时器TO产生中断输出一 个相反的信号使单片机输出端产生周期为 38KHz 的脉冲信号脉冲图如图 1 所示 将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号， 通过红外发射管发射红外信 号红外接收端普遍采用价格便宜， 性能可靠的一体化红外接收头（如 HSOO38， 它接 收红外信号频率为38KHz，周期约26Ms）接收红外信号，它同时对信号进行放大、检 波、整形， 得到 TTL 电平的编码信号， 再送给单片机， 经单片机解码并执行， 去控制相 关对象。
整个系统如图 2 所示3 呂 TCHZ 報波 *26uS*-LnrurmrLTL^^L图1 38Khz载波信号红外遥控 | ； 红外接收图 2 红外线遥控系统框图2 红外遥控编码方式2.1 脉冲个数编码方式该方式中遥控端采用脉冲个数编码，不同的脉冲个数代表不同的码，最小为 2 个脉冲，最大为 17 个脉冲为了使接收可靠，在编码发射的起始处设置引导帧，即 第一位码宽为3ms，用来使接收端判别遥控操作已开始其余为1ms,遥控码数据帧 间隔大于10ms，如图3所示电器0的遥控输出码电器1的遥控输出码图3端口输出编码波形图2.1.2 遥控码的发射系统中可采用 89S51 芯片并用 P1 口组成键盘，获取键值，用内部的定时器 T0 产生一个 38KHz 的软件定时中断，当作红外遥控的调制基波，当某个操作按键按下时， 单片机先读出键值，然后根据键值设定待发射遥控码的脉冲个数，再调制成 38kHz 方波由红外线发光管发射出去单片机 P3.5 端口的输出调制波形如图 3 所示2.1.3 遥控码的接收当红外线接收器接收到红外遥控信号，并输出脉冲帧数据时，第一位码的低电平 将启动中断程序，实时接收数据帧在数据帧接收时，将对第一位（起始位）码的码 宽进行验证。
若第一位低电平码的脉宽小于2ms,将作为错误码处理当间隔位的高 电平脉宽大于 3ms 时，结束接收，然后根据累加器 A 中的脉冲个数，执行相应输出口 的操作图 4 就是红外线接收器输出的一帧遥控码波形图r 10ms 1ms 10ms 第一位 1ms图4红外线接收器输出的一帧遥控码波形图2.2 脉冲位置调制编码二进制脉冲码的形式有多种，其中最为常用的是 PWM 码（脉冲宽度调制码）和 PPM 码（脉冲位置调制码）前者以宽脉冲表示 1，窄脉冲表示 0后者脉冲宽度一样，但 是码位的宽度不一样，码位宽的代表 1，码位窄的代表 0此方法采用不同的脉宽宽 度来实现二进制信号的编码,可由发送单片机来完成用图 5（a） 表示二进制信号中 的高电平‘1',其特征是脉冲中低电平与高电平的宽度均等于 0. 26ms ;用图 5（b） 表 示二进制信号中的低电平‘0',其特征是脉冲中高电平的宽度等于 0. 26ms ,而低电 平的宽度是高电平的二倍，等于0. 52ms上述脉冲宽度可适当调整，以适应不同数据 传输速度的需要Bit“1” Bi “0”乂 0.56ms - 一 1.685ms - ► ►1.125ms 2.25ms图5 二进制信号的编码遥控编码脉冲信号由引导码、系统码、系统反码、功能码、功能反码等信号组成。
引导码也叫起始码，由宽度为 9ms 的高电平和宽度为 4.5ms 的低电平组成（不同的红 外家用设备在高低电平的宽度上有一定区别），用来标志遥控编码脉冲信号的开始 如图 6 所示图 6 信号引导码图系统码也叫识别码，它用来指示遥控系统的种类，以区别其它遥控系统，防止各 遥控系统的误动作功能码也叫指令码，它代表了相应的控制功能，接收机可根据功 能码的数值完成各种功能操作系统反码与功能反码分别是系统码与功能码的反码， 反码的加入是为了能在接收端校对传输过程中数据是否产生差错脉冲位置表示的 “0”和“1”组成的 32 位二进制码前 16 位控制指令，控制不同的红外遥控设备 而不同的红外家用电器又有不同的脉冲调控方式，后 16 位分别是 8 位的功能码和 8 位的功能反码串行数据码时序图如 7 所示引导码 识别码 识别反码 控制码 控制反码图 7 串行数据码时序图2.2.1 二进制信号的调制二进制信号的调制仍由发送单片机来完成，如图8所示,A是二进制信号的编码波 形,B是频率为38KHz （周期为26“ s）的连续脉冲,C是经调制后的间断脉冲串（相当 于C = A XB），用于红外发射二极管发送的波形。
图8中，待发送的二进制数据为 101CC=A*B2.2.2 二进制信号的解调二进制信号的解调由一体化红外接收头（如 HS0038） 来完成,它把收到的红外 信号（图9中波形D,也是图8中波形C）经内部处理并解调复原,输出图9中波形E （正好是对图8中波形A的取反），HS0038的解调可理解为:在输入有脉冲串时，输出 端输出低电平,否则输出高电平可直接与单片机串行输入口及外中断相联，以实现 实时接收遥控信号产生中断并解调为遥控码二进制信号的解码由接收单片机来完成,它把红外接收头送来的二进制编码波形通过解码，还原出发送端发送的数据如图9，把波形E解码还原成数据信息101总结本文主要介绍了基于单片机的红外遥控系统的两种编码方式，第一种为脉冲个数 编码方式，该方法简单易懂，相应收发软件的编写也较简单，容易上手，在一些低端 产品中常有采用但其缺点很明显：脉冲发射过于简单，无编码校验，易与其他设备 产生干扰，抗干扰能力不足第二种为脉冲位置调制编码，此法能满足日常应用的绝 大部分要求具有编码校验功能使不同设备间能相互区分，具有一定的抗干扰能力 但编码稍显复杂，初学者难于掌握综上第二种方法是较合理的一种编码方式。
在日常生活及工业生产中应得到广泛 应用参考文献[1] 赵巍，冯娜.《单片机基础及应用》[M].北京:清华大学出版社.2009:94-103[2] 高慧芳. 《单片机原理及系统设计》 [M]. 杭州: 杭州电子科技大学.2008:124-174.[3] 聂诗良, 李磊民. 《采用单片机发送并接收红外遥控信号的方法》 .[J]. 信息技 术,2004,28(2):21-96.[4] 施 新 华 . 《 利 用 单 片 机 实 现 的 红 外 遥 控 技 术 》 .[J]. 上 海 电 机 学 院 学 报.2006,9(3):69-71.[5] 莫熙乐. 《51 单片机红外收发器设计》 .[D]. 北京：北京理工大学， 2010.。